Рига: -7.9°С
Космическая редкость: найдена тройная система с активными ядрами
Американские астрофизики совершили уникальное открытие в области астрофизики, обнаружив систему из трех взаимодействующих галактик, в центре каждой из которых находится активная сверхмассивная черная дыра. Это событие представляет собой исключительную редкость в наблюдаемой Вселенной и предоставляет ученым беспрецедентную возможность для изучения процессов слияния галактик и роста центральных черных дыр.
Открытие было сделано благодаря данным, полученным с помощью наземных радиотелескопов VLA (Very Large Array) и VLBA (Very Long Baseline Array). Обнаруженные объекты расположены в созвездии Девы. Подобные конфигурации, где все три ядра галактик демонстрируют признаки активности, являются крайне малочисленными — это лишь третий подобный зафиксированный случай в истории наблюдений. В отличие от предыдущих находок, где активность проявляла лишь одна или две черные дыры, в данной системе все три центральных монстра активно поглощают окружающее вещество и испускают мощное радиоизлучение.
Детали уникальной конфигурации J1218/1219+1035
Согласно опубликованным данным, система, получившая обозначение J1218/J1219+1035 (хотя в других источниках фигурируют иные данные о названии), удалена от Земли на расстояние около 1,2 миллиарда световых лет, что означает, что мы видим ее такой, какой она была в раннем периоде существования Вселенной. Другие источники указывают на расстояние около 370 миллионов световых лет для этой системы.
Обнаруженные галактики уже вступили в фазу гравитационного сближения, что подтверждается их непосредственной близостью. Расстояния между их активными ядрами варьируются, но, например, известно, что две из них находятся на расстоянии порядка 73 тысяч световых лет друг от друга, в то время как третья расположена на расстоянии около 316 500 световых лет от первых двух. Эта структура считается динамически связанной группой.
Радиоизлучение, зафиксированное телескопами, сыграло ключевую роль. Оно позволило астрономам однозначно идентифицировать процессы аккреции — активного поглощения материи сверхмассивными черными дырами — и отделить их от более привычных вспышек звездообразования, которые могут маскировать такие системы в оптическом или инфракрасном диапазонах.
Исследование, результаты которого появились в The Astrophysical Journal Letters, подчеркивает, что все три ядра испускают радиоволны, характерные для активных ядер галактик (АГЯ), что, вероятно, связано с образованием небольших джетов — струй вещества.
Эволюция галактик и рост черных дыр
Данное открытие подтверждает ключевые положения современных космологических моделей, касающихся эволюции крупномасштабной структуры Вселенной. Согласно этим моделям, массивные галактики, к которым относится и наш Млечный Путь, формируются в результате длительных цепочек столкновений и поглощений меньших звездных систем.
Слияние галактик неизбежно влечет за собой слияние их центральных сверхмассивных черных дыр. Система J1218/J1219+1035 представляет собой идеальный «снимок» одной из промежуточных стадий этого каскадного процесса. Наблюдение за такой конфигурацией дает ученым редкий шанс понять, как именно происходит рост этих колоссальных объектов и как их активность влияет на формирование их галактик-хозяев.
Слияние галактик запускает мощные гравитационные взаимодействия, которые могут стимулировать бурное звездообразование, перераспределять галактический газ и, что особенно важно для изучения черных дыр, доставлять вещество к центральным аккреционным дискам. Наблюдение за тремя активными ядрами одновременно позволяет изучать динамику этого процесса в реальном времени, что практически невозможно в двойных системах, где одно из ядер может быть неактивным или менее ярким.
Сравнение с другими находками и перспективы
Отмечается, что до этого момента в наблюдаемой Вселенной было зафиксировано всего два случая слияния тройных систем (например, в группах HCG 16 и SDSS J0849+1114). Однако эти предыдущие системы не демонстрировали одновременной радиоактивности всех трех ядер, что значительно усложняло их интерпретацию. Радиоизлучение служит прямым индикатором того, что черные дыры в J1218/J1219+1035 голодают и активно поглощают материю.
Эксперты подчеркивают, что такие тройные слияния являются предсказанием иерархической модели роста галактик, но обнаружить их крайне сложно из-за их, предположительно, недолговечного существования на определенной фазе. Наблюдаемый этап, когда ядра находятся на расстоянии десятков тысяч световых лет, является ранней стадией слияния.
Изучение этой «тройки» даст информацию о том, как в будущем эти черные дыры могут слиться, образуя еще более массивный объект и, возможно, порождая мощные гравитационные волны, которые будут зафиксированы на Земле детекторами вроде LIGO и Virgo.
Инструменты исследования и будущие шаги
Использование комбинации высокочувствительных радиотелескопов VLA и VLBA позволило получить необходимые детализированные радиоспектры, которые подтвердили нетепловую природу излучения, типичную для аккрецирующих сверхмассивных черных дыр. Этот метод наблюдения оказался более надежным для подтверждения активности сразу трех ядер.
Исследовательская группа, возглавляемая специалистами из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO), теперь планирует продолжить мониторинг системы J1218/J1219+1035. Цель — отследить динамику сближения галактик и то, как меняется активность черных дыр по мере их приближения. Это знаменует собой важный шаг в понимании того, как формировались самые большие структуры в нашей космической окрестности.
Следите за новостями на других платформах: